JP5623438B2 - エステティック装置及びボディシェイピング装置用ｒｆ電極及びその使用方法 - Google Patents

Description

本装置及び方法は、エステティックトリートメント装置及びボディシェイピング装置の分野に関する。詳しくは、エステティック装置及びボディシェイピング装置における冷却されたＲＦ電極の使用に関する。

関連出願の相互参照
本願は、米国仮特許出願第６１／０８１，１１０号に関連する。これは本明細書に参照として組み入れられる。

エステティックトリートメント及びボディシェイピングを目的として加熱エネルギーを使用する行為は業界で周知である。皮膚及び下層組織を所定温度又は温度範囲にわたって加熱することは、組織の収縮をもたらし所望のエステティック効果を生じさせる。ＲＦエネルギーを適用することは、皮膚及び下層組織を加熱する方法の一つである。

エステティック及び／又はボディシェイピングトリートメントは、ＲＦ電極に結合されたアプリケータ又はＲＦ源に接続されたエネルギー送達装置を使用して行われる。当該電極は典型的に、ＲＦエネルギー送達表面を有する。当該表面は皮膚表面に適用されて、これにＲＦエネルギーを結合する。ＲＦエネルギーは、当該皮膚及びこれの下層にある皮下組織に熱伝達をもたらし、組織収縮、しわ除去、コラーゲン散乱、にきび除去等であり得る所望の効果を生じさせる。ＲＦエネルギーによって皮膚及びこれの下層にある皮下組織に誘導された熱は、当該皮膚に結合された電極表面にわたってバランスのとれた態様で分布するわけではない。特に、当該皮膚が当該電極の表面全体にわたって良好な接触を形成しているわけではない場所においては、バランスのとれた態様で分布するわけではない。当該電極表面に接触している皮膚セグメントはＲＦエネルギーの高線量を受けていわゆる「ホットスポット」を形成する。多くの場合、ホットスポットの温度は当該皮膚にダメージを与える程度に十分高い。皮膚火傷となる場合もある皮膚の過熱を防止するべく、電極全体が冷却流体又は他のタイプの冷却剤によって冷却される。本方法の創案者は、ホットスポットに加えて大量のエネルギーが、電極エネルギー送達表面の周囲沿いに、詳しくは当該電極の角及びエッジに集中するということを理論的かつ実験的に証明した。当該電極に結合された皮膚表面にわたる熱分布を改善するべく、丸みのあるエッジ及び角を有する電極が作られて試験された。丸みのあるエッジ及び角によって加熱効果はある程度緩和されるが、当該電極に隣接する皮膚セグメントは当該ＲＦによって依然として過剰に加熱される。

当該電極にわたる不均一なＲＦエネルギー分布が存在することから、有効なトリートメントＲＦエネルギーレベルを、当該電極にわたって、特に当該電極エネルギー送達表面の中心部分において達成することは、当該エネルギー送達表面周囲及び角を過剰に加熱する結果となる。これにより、かかる周囲面積及び角に結合された当該皮膚及びこれの下層にある皮下組織への望ましくない痛み及び可能ダメージが生じる。この現象は、ＲＦ電極を介して皮膚に結合され得る十分に高いが安全なレベルにあるエネルギーを達成することの妨げとなる。

米国特許出願公開第２００５／０２８８６８０（Ａ１）号明細書 米国特許第６，７４０，０８４（Ｂ２）号明細書 米国特許第６，５３３，７８０（Ｂ１）号明細書 米国特許出願公開第２００８／０１６１８８９（Ａ１）号明細書

本エネルギー送達装置又は電極及び方法は、ＲＦ電極エネルギー送達表面の周囲面積に結合された皮膚及びこれの下層にある皮下組織の過熱に対する解決策を与える。当該電極エネルギー送達表面がセグメント化されて当該周囲セグメントが冷却されるので、当該皮膚に結合されたＲＦ電極エネルギー送達表面にわたる熱の分布が、よりバランスのとれたものとなる。有利なことに、これは安全かつ有効なエステティック処置又はトリートメント及びボディシェイピングを可能とする。オプションとして当該電極の中心セグメントは、当該トリートメントのエネルギー損失を低減するべく加熱されてもよい。

用語集
本開示にて使用される用語「モノポーラ構成」とは、能動トリートメント電極と、接地電極として作用する受動トリートメント電極とからなる構成を意味する。典型的には、当該電極はサイズが異なる。受動電極は能動電極よりも大きく、これらは離れて配置される。ＲＦ誘導電流は、能動電極に近接する組織面積／体積に影響を与える。

本開示にて使用される用語「バイポーラ構成」とは、互いに短距離離れて配置された２の同一電極間を通る電流を意味する。これらは、トリートメントを受ける皮膚／組織の面積／体積に適用される。当該電流の伝播は、当該電極自体の間の当該面積／体積に限られる。

本明細書にて使用される用語「冷却剤」又は「温度制御要素」とは、水、特別に調製された流体混合物、及び固相熱電冷却要素のような冷却要素を意味する。

本明細書にて使用される用語「温度安定化要素」とは、取り付けられた要素を加熱又は冷却することができる要素を意味する。かかる要素は、加熱要素、切替可能冷却／加熱流体コンジット、及び温度安定化タスクを行うことができる他の要素であってよい。

本開示にて使用される用語「皮膚」とは、角質層、真皮、表皮等のような外側の皮膚層を意味する。

本開示にて使用される用語「組織」とは、脂肪組織又は筋肉のような深い皮膚層を意味する。

本方法及び本装置が、本明細書の結論部分にて具体的に指摘かつ明確に請求される。しかしながら、本方法及び本装置は、動作の系統立て及び方法の双方について、添付図面とともに読まれる以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解できる。添付図面では、同じ参照符号は異なる図を通して同じ部材を参照する。当該図面は必ずしも縮尺通りではなく、本方法の原理を説明するに際して強調される。

図１Ａ及び１Ｂは、従来のＲＦ電極の周囲による皮膚過熱効果の概略図である。 図２Ａは、セグメント化されたＲＦ電極エネルギー送達表面の一実施例の概略正面図である。 図２Ｂは、セグメント化されたＲＦ電極エネルギー送達表面の一実施例の断面図である。 図２Ｃは、セグメント化されたＲＦ電極エネルギー送達表面の他実施例の断面図である。 図３は、図２Ｂにて破線円で示されたＩ−Ｉ部分の拡大図である。セグメント化された電極の温度制御要素が実証される。 図４は、ＲＦ適用セグメント化電極のエネルギー送達表面の他実施例の概略図である。 図５Ａ及び５Ｂは、セグメント化されたＲＦ電極の付加実施例の断面図である。 図６は、皮膚隆起部に適用されたセグメント化ＲＦ電極のさらなる実施例の断面図である。

以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面が参照される。ここで、同じ参照番号はいくつかの図を通して同じ要素を示す。

図１Ａ及び１Ｂは、従来の（対の片方の）ＲＦ電極の周囲による皮膚過熱効果の概略図である。図１Ａは、非セグメント化ＲＦ電極１０２により生じた皮膚過熱効果を概略的に示す。電極１０２は単一セグメントエネルギー送達表面１０６を有する。これは、皮膚１０８の表面を介して下層の皮下組織１１０の体積に結合される。説明の便宜上、第２すなわち戻り電極は示していない。電極１０２は、皮膚のセグメント１０８に、又は任意の周知の隆起部形成方法によって形成された皮膚隆起部１１４（図１Ｂ参照）に適用される。例えば、本開示と同じ譲受人に譲渡されて本明細書に全て組み込まれる米国仮特許出願第６１／０８１，１１０号が、皮膚隆起部の形成方法を開示する。本実施例では、当該隆起部を形成する皮膚及び皮下組織１０８の体積は、幅約３０から４０ｍｍ、深さ１０から３０ｍｍである。

上述のように、電極１０２が丸みのある周囲エッジ及び角を有しているという事実にもかかわらず、これらのエッジ及び角に直接隣接する皮膚及び組織が、電極１０２の周囲１１８であって主に角１２０に蓄積された高いＲＦエネルギー密度によって影響を受けるということを本開示の創案者が発見した。この現象により、皮膚１０２及びこれの下層にある皮下組織１１０の面積１２４が過熱される。これにより、かかる面積１２４において皮膚及びこれの下層にある皮下組織に望ましくない痛み及び時には回復不可能なダメージが引き起こされる。皮膚過熱の悪影響を低減するべく当該電極は、業界周知の冷却流体又は他の冷却技術によって冷却される。しかしながら、これはエネルギー損失を増大させる。当該皮膚を加熱するエネルギーの一部がトリートメントを受けている皮膚セグメントに接触している電極に伝達されて、当該トリートメント効率を低下させるからである。番号１３６は、当該電極をＲＦ電源に接続するケーブルを示す。

エッジ及び当該エッジの隣接部が皮膚を過熱する現象は、ＲＦ電極１０２エネルギー送達表面１０６を介して結合することができて、かつ、それでもなおエステティックトリートメント又はボディシェイピングトリートメントを有効にするエネルギーの安全レベルの達成を妨げる。冷却剤を周囲１１８及び角１２０にのみ適用することは面積１２４を冷却し、エネルギー送達表面セグメント１０６にわたってバランスのとれた熱分布を与え、安全かつ有効な皮膚及び組織のＲＦトリートメントを可能とするだろう。これは、セグメント化されたＲＦ電極の使用によって達成される。

図２Ａ−２Ｃはエネルギー送達システムの一実施例を示す。セグメント化されたＲＦ電極２００のエネルギー送達表面セグメントの実施例について、図２Ａは正面図を与え、図２Ｂ−２Ｃは断面図を与える。当該図示は、幅約１５から３５ｍｍのサイズを有する中心セグメント２０２と、セグメント２０２の周囲沿いに配置された２の周囲セグメント２０４及び２０６とを示す。中心セグメント２０２と周囲セグメント２０４及び２０６との間には、熱的かつ電気的な絶縁２０８も示されている。典型的には、当該熱的かつ電気的な絶縁は幅約０．５−１．０ｍｍである。セグメント化されたＲＦ電極の本実施例では、周囲セグメント２０４及び２０６は幅約２から１０ｍｍであり、熱伝導性材料で作られる。電極２０４は電気伝導性材料で作られ、電極２０６は電気絶縁性材料で作られる。具体的には、電極のセグメント２０６は、金属酸化物又はセラミックからなる群から選択される材料から作られた。窒化アルミニウム、窒化ホウ素、及び同様のものがかかる材料の例である。電極２００は正方形電極として示されるが、円、矩形、楕円、及び他の適切な形状であってよい。したがって電極２０４及び２０６は、中心電極セグメントの周囲に従う同様の形状を有してよい。電極２０４及び２０６は均一幅を有してよく、又は異なる幅のセクションを有してもよい。

図２ＢはＲＦエネルギー源２１２をさらに示す。これは、中心電極セグメント２０２及び周囲電極セグメント２０４に接続されてＲＦエネルギーを与える。本実施例では、中心電極セグメント２０２及び周囲電極セグメントすなわち温度制御要素２０４は、線２１０にわたってＲＦエネルギー源２１２に並列接続される。他方、周囲セグメント２０６は絶縁要素であるからＲＦエネルギー源２１２に接続されない。

図２Ｃに示すセグメント化されたＲＦ電極の他実施例では、中心セグメント２０２及び周囲セグメント２０４はＲＦエネルギー源２１２に独立して接続され、これらの間に制御可能な可変電位勾配を生じさせるべく構成される。図２Ｂ及び２Ｃは戻り電極２４０を示す。これは、バイポーラ構成では電極２０２に近接して配置され、モノポーラ構成では電極２０２から離間して配置される。番号１１０−１は、当該戻り電極がモノポーラ構成で適用される皮膚セグメントを概略的に示す。

周囲セグメント２０４及び２０６が冷却されると、中心セグメント２０２、周囲２１６、及び角２２０の過熱効果が低減され、皮膚１０８及びこれの下層にある皮下組織１１０が、中心セグメント２０２に結合された皮膚の温度と等しい又はこれよりも低い温度まで冷却され、並びに、バランスのとれた熱の分布及び浸透が有効になる。中心セグメント２０２の温度は、温度安定化要素（図５Ａ−５Ｂ参照）によって安定化されて摂氏３５−４２度に維持される。これにより、トリートメントエネルギー損失が低減される。

電極２００の中心セグメント２０２は、待機期間中これを摂氏約３５から４２度の温度に維持するヒータをなおも有してよい。当該温度は、周囲セグメント２０４及び２０６の温度よりも高い。これにより、トリートメント継続時間が短縮されてエネルギー損失が低減される。代替的にヒータは、皮膚又は組織のトリートメントが開始してすぐに中心セグメント２０２の加熱を加速させる。

斜線面積２２４は、皮膚１０８及びこれの下層にある皮下組織１１０内への熱浸透のレベルを示す。周囲セグメント２０４及び２０６の冷却は、中心セグメント２０２の周囲２１６及び角２２０（図２Ａ参照）の過熱効果を弱め、皮膚１０８及びこれの下層にある皮下組織１１０内への熱の、バランスがとれかつ安全な分布及び浸透に寄与する。

他実施例では、温度制御要素は熱電クーラ２２８である。これは、電極２００の周囲セグメント（図２Ｃ参照）の一以上を直接冷却する。

図３は、図２Ｂの拡大断面である。これは、周囲エネルギー送達表面セグメント２０４、熱的かつ電気的な絶縁２０８、及び中心電極セグメント２０２内にある温度制御要素の一実施例を示す。当該温度制御要素は、冷却剤源（図示せず）に接続された冷却剤３０４を含む。冷却剤３０４は、周囲セグメント２０４内の冷却剤搬送コンジット３０８を通って流れる。周囲セグメント２０６はセグメント２０４と同様の構造を有するが、冷却剤搬送コンジットのサイズは異なってよい。冷却剤３０４は、水、アルコール、熱交換促進材料を含む特別に調製された流体、及び一様な低温流体（even cryogenic fluids）であってよい。

図４は、セグメント化されたＲＦ電極の使用に係る他実施例を示す。２のセグメント化ＲＦ電極４００が皮膚１０８の表面に配置される。各セグメント化ＲＦ電極４００は、中心セグメント４０２、当該中心セグメント４０２の周囲を取り囲む単一周囲セグメント４０４、及び当該中心セグメント４０２と当該周囲セグメント４０４との間の熱的かつ電気的な絶縁４０８からなる。

各電極の中心セグメント４０２はＲＦ源４０６に接続される。他方、周囲セグメント４０４とのＲＦエネルギー源接続は浮動接続である。上述した周囲セグメント４０４が冷却されると、皮膚セグメントのトリートメントの過程で、エネルギー送達表面の中心セグメントの温度が周囲セグメントの温度よりも高くなる。

面積４１２は、皮膚１０８及びこれの下層にある皮下組織１１０内への熱浸透のレベルを概略的に示す。周囲セグメント４０４の冷却は、中心セグメント４０２の周囲及び角４２０の過熱効果を弱め、皮膚１０８及びこれの下層にある皮下組織１１０内への熱の、バランスがとれかつ安全な分布及び浸透に寄与する。

トリートメント開始の際に、当該皮膚を加熱するＲＦエネルギーの大部分が当該皮膚から当該電極への熱伝導によって輸送されることが実験的に証明されている。実際、皮膚と電極温度との熱平衡に到達して初めて当該トリートメントが有効になる。本電極の中心セグメントが加熱されて摂氏３５−４２度の温度に維持される。当該温度は典型的なトリートメント温度である。これにより、皮膚から電極への熱伝達が低減されてトリートメントエネルギー損失が最小限となる。加熱は、当該電極の中心セグメントに加熱要素を含めることによって行われる。加熱要素は、抵抗ヒータ、又は温かい加熱流体が注入される流体コンジットである。必要に応じて、流体供給が冷却流体に切り替えられて当該電極の中心セグメントを冷却してよい。代替的に、加熱用の一極性及び冷却用の逆極性の電圧により駆動される熱電要素を使用して当該電極の中心セグメントを加熱及び／又は冷却してよい。図５Ａ及び５Ｂは、セグメント化されたＲＦ電極の付加実施例の断面図である。図５Ａは、電極５００が中心セグメント５０４及び周囲セグメント５０８を含む構成を示す。両セグメントは同じ又は異なるＲＦエネルギーによって駆動される。中心セグメント５０４は温度安定化要素を含む。この具体的な場合における温度安定化要素は、電極５００の中心セグメント５０４の温度を、待機期間を通して摂氏約３５から４２度の温度に加熱維持するべく動作可能に構成された加熱要素５２８である。当該温度は、周囲セグメント２０４及び２０６の温度よりも高い。これにより、トリートメント継続時間が短縮されてエネルギー損失が低減される。代替的にヒータは、皮膚又は組織のトリートメントが開始してすぐに中心セグメント５０４の加熱を加速させる。図５Ｂは、電極５１６が、中心セグメント５２０、周囲セグメント５２４、及び温度安定化要素５２８を含む構成を示す。セグメント５２０はＲＦエネルギーによって駆動される。セグメント５２４は絶縁材料から作られる。

図６は、皮膚隆起部に適用されたセグメント化ＲＦ電極のさらなる実施例の断面図である。電極６０２は、任意の周知の隆起部形成方法によって形成された皮膚隆起部６０４に適用される。電極６０２は、中心セグメント６０６、及び当該セグメント６０６の周囲沿いに配置された一の周囲セグメント６０８を含む。中心セグメント６０６と周囲セグメント６０８との間の熱的かつ電気的な絶縁６１０、及び温度安定化要素６１４（仮想線で示す）も図示されている。いくつかの実施例では、２以上の周囲セグメントが存在し得る。中心セグメントは２０から３０ｍｍの大きさであり、周囲セグメントは約２から１０ｍｍの幅である。周囲セグメントは熱伝導性材料から作られる。周囲セグメントの数に応じて、これらのいくつかは熱伝導性材料に加えて電気伝導性材料から作られてよく、これらのいくつかは電気絶縁性材料から作られてもよい。

使用において、本ＲＦ電極又はエネルギー送達装置はアプリケータに結合され、異なるエステティック処置及び他の皮膚トリートメント処置を目的として使用される。

本提示に係る装置及び方法は、ＲＦ電極エネルギー送達表面の周囲に接触している皮膚の望ましくない過熱に対する解決策を与え、バランスのとれた熱の分布を達成することができる。これは、ＲＦ電極によって放出されるＲＦエネルギーレベルを、皮膚及びこれの下層にある皮下組織を過熱することなく、トリートメントのための安全かつ有効なレベルにまで増大させることもできる。

説明された様々な実施例並びにこれの組み合わせ及びこれのバリエーションは、電極を利用する皮膚及び組織のトリートメントにおいて生じる悪影響を緩和又は最小限でも低減するべく動作する。増大したＲＦエネルギーが電極の周囲及び角から発散する傾向ゆえに（当該現象を克服するべくたとえ丸み又は輪郭矯正が施されていても）、特定の皮膚セグメントを適切にトリートメントするべく必要な所定量のエネルギーを適用すると、当該プローブの周囲及び角に近接する皮膚面積が高い温度まで加熱されてダメージを受ける可能性がある。電極におけるＲＦエネルギーを下げることは、皮膚ダメージを防ぐことに役立つが、同時に当該トリートメントの全体的な有効性又は効率を減少させる。多重セグメント化プローブを利用することにより、当該角及び周囲にて増大したエネルギーの影響を緩和又は低減することができる。さらに、冷却のようなさらなる制御ができる周囲セグメントを選択することにより、当該プローブの主要セグメントの角及び周囲にて皮膚に送達される温度を制御かつ低減することができる。さらに、温度安定化要素を導入することで当該主要セグメントの熱を増大させる能力を含むことによって、プローブの角及び／又は周囲に近接する皮膚面積を過熱することなく、トリートメントを受ける皮膚セグメントに増大したエネルギーを送達することができる。

複数の実施例が記載された。それにもかかわらず、本方法及び電極構造の要旨及び範囲から逸脱することなく様々な修正例が可能であることが理解される。したがって、他実施例も以下の特許請求の範囲の範囲内にある。

Claims (15)

1. エステティック装置及びボディシェイピング装置のためのＲＦ電極であって、
   一の中心セグメントと、前記中心セグメントから熱的絶縁によって隔離された一以上の周囲セグメントとを有するエネルギー送達表面と、
   少なくとも前記中心セグメントに接続されたＲＦエネルギー源と
   を含み、
   前記周囲セグメントは冷却剤によって冷却される一方、前記中心セグメントは前記冷却剤によって冷却されないＲＦ電極。
2. 前記周囲セグメントは熱伝導性かつ電気絶縁性の材料から作られる、請求項１に記載のＲＦ電極。
3. 前記周囲セグメントは熱伝導性かつ電気伝導性の材料から作られる、請求項１に記載のＲＦ電極。
4. 前記ＲＦエネルギー源は前記中心セグメントと前記周囲セグメントとに並列に接続される、請求項１に記載のＲＦ電極。
5. 前記ＲＦエネルギー源は、前記中心セグメント及び前記周囲セグメントの各々に独立して接続され、かつ、前記中心セグメントと前記周囲セグメントとの間に制御可能な可変電位勾配を生じさせるべく動作可能に構成される、請求項１に記載のＲＦ電極。
6. 前記周囲セグメントは前記ＲＦエネルギー源に電気的に接続されないセグメントである、請求項１に記載のＲＦ電極。
7. 前記冷却剤は、コンジットを流れる冷却剤及び熱電クーラの一つである温度制御要素である、請求項１に記載のＲＦ電極。
8. 前記中心セグメントは温度安定化要素をさらに含む、請求項１に記載のＲＦ電極。
9. 前記温度安定化要素は、前記中心セグメントの温度に影響を与えるべく動作可能に構成される、請求項８に記載のＲＦ電極。
10. 前記ＲＦ電極は使用においてアプリケータに結合される、請求項１に記載のＲＦ電極。
11. エステティック皮膚トリートメントの装置のためのＲＦ電極であって、
    一の中心セグメント及び少なくとも一の周囲セグメントを有するエネルギー送達表面と、
    少なくとも前記中心セグメントに接続されたＲＦエネルギー源と、
    少なくとも前記周囲セグメントに接続された温度制御要素と
    を含み、
    前記周囲セグメントは冷却剤によって冷却される一方、前記中心セグメントは前記冷却剤によって冷却されず、
    前記エステティック皮膚トリートメントの過程において前記エネルギー送達表面の前記中心セグメントの温度が前記周囲セグメントの温度よりも高いＲＦ電極。
12. 前記中心セグメントは、前記中心セグメントを加熱するべく動作可能な温度安定化要素をさらに含む、請求項１１に記載のＲＦ電極。
13. エステティック皮膚トリートメントのためのアプリケータであって、
    一の中心セグメントと前記中心セグメントの周囲沿いに配置された一以上の周囲セグメントとを有するエネルギー送達表面を備える一以上のＲＦ電極と、
    少なくとも前記中心セグメントに接続されたＲＦエネルギー源と、
    前記周囲セグメントの一以上に接続された温度制御要素と、
    前記中心セグメントに接続された温度安定化要素と
    を含み、
    前記周囲セグメントは冷却剤によって冷却される一方、前記中心セグメントは前記冷却剤によって冷却されないアプリケータ。
14. 前記温度安定化要素は、待機中及び動作時に前記中心セグメントの温度を摂氏３５から４２度の範囲に維持するべく動作可能に構成される、請求項１３に記載のアプリケータ。
15. エステティック皮膚トリートメントの装置のためのＲＦ電極であって、
    一の中心セグメント及び少なくとも一の周囲セグメントを有するエネルギー送達表面と
    少なくとも前記中心セグメントに接続されたＲＦエネルギー源と、
    少なくとも前記周囲セグメントに接続された温度制御要素と
    を含み、
    前記周囲セグメントは冷却剤によって冷却される一方、前記中心セグメントは前記冷却剤によって冷却されず、
    前記エステティック皮膚トリートメントの過程において前記エネルギー送達表面の前記中心セグメントの温度が前記周囲セグメントの温度よりも高くなるべく増大されるＲＦ電極。

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